MFSD6L在精子发生和胚胎发育中的作用
不孕不育已成为影响人类生殖健康的重要问题。在导致不孕不育的诸多因素中,男性因素约占50%。男性不育发病机制复杂多样,包括生殖道感染、精索静脉曲张和遗传因素等。少弱畸精子症是男性不育的一个重要原因,主要表现为精子浓度低、运动能力下降和精子形态异常,近年来受到越来越多的关注。关于少弱畸精子症的发病机制仍有待深入研究。
2024年6月21日,Journal of Genetics and Genomics在线发表上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院刘春雨副研究员、安徽医科大学曹云霞教授、复旦大学张锋教授等多中心团队合作题为“Deficiency of MFSD6L, an acrosome membrane protein, causes oligoasthenoteratozoospermia in humans and mice”的研究论文。该论文报道了少弱畸精子症新致病基因MFSD6L,该基因双等位突变通过破坏精子顶体结构导致雄性生育障碍。
该研究结合全外显子测序和比较基因组杂交技术,对来自安徽医科大学第一附属医院的536例少弱畸精子症患者进行遗传分析,发现1例患者携带MFSD6L基因罕见复合杂合变异。精子形态学分析发现,MFSD6L基因缺陷的患者精子出现顶体脱落,尾部鞭毛多种畸形以及超微结构多种异常。Mfsd6l基因缺陷雄性小鼠生育力显著下降。精液分析同样观察到精子数量减少、活力降低、顶体脱落等形态异常。进一步机制研究发现MFSD6L定位于精子顶体,且可与已知顶体蛋白SPACA1互作维持正常顶体结构。
卵胞浆内单精子注射技术(intracytoplasmic sperm injection,ICSI,“试管婴儿”技术中的一种)已成为现阶段治疗少弱畸精子症的重要手段。该研究利用构建的基因编辑小鼠模型,进行基于大样本量胚胎统计的辅助生殖结局研究。结果发现经ICSI干预后,Mfsd6l基因敲除雄性小鼠出现明显胚胎发育异常。同时,患者接受ICSI治疗后也未获得良好的妊娠结局,推测MFSD6L可能在胚胎发育中也发挥重要作用。
综上所述,该研究发现少弱畸精子症新致病基因MFSD6L及其致病机制,并揭示了其对辅助生殖结局的影响,为不孕不育的遗传咨询、分子诊断和临床干预提供了重要理论依据。
作者简介:
复旦大学人类表型组研究院博士研究生周大鹏、安徽医科大学第一附属医院吴欢副主任医师、复旦大学代谢与整合生物学研究院汪凌波研究员、上海市生物医药技术研究院王雪梅助理工程师、复旦大学附属妇产科医院唐淑妍副研究员为该论文共同第一作者。宋庆龄妇幼健康研究院、复旦大学医学遗传研究院张锋教授,安徽医科大学曹云霞教授和上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院刘春雨副研究员为该论文的共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
引用本文:
Dapeng Zhou, Huan Wu, Lingbo Wang, Xuemei Wang, Shuyan Tang, Yiling Zhou, Jiaxiong Wang, Bangguo Wu, Jianan Tang, Xuehai Zhou, Shixiong Tian, Shuang Liu, Mingrong Lv, Xiaojin He, Li Jin, Huijuan Shi, Feng Zhang, Yunxia Cao, Chunyu Liu. (2024). Deficiency of MFSD6L, an acrosome membrane protein, causes oligoasthenoteratozoospermia in humans and mice. Journal of Genetics and Genomics. DOI:10.1016/j.jgg.2024.06.008